CH12 三相異步電動機的異常運行課件

第十二章三相異步電動機的異常運行1第一節(jié)三相異步電動機在非額定電壓下的運行第二節(jié)三相異步電動機在非額定頻率下的運行第三節(jié)三相異步電動機在不對稱電源電壓下運行第四節(jié)三相異步電動機電源缺相時的運行本章主要內(nèi)容2

異步電動機運行時，一般都滿足額定運行條件，但生產(chǎn)實際中也常會遇到一些非正常情況，如電源電壓不是額定電壓，電源頻率不是額定頻率，電動機帶單相負載，電源一相斷線，發(fā)生兩相短路或是單相對地短路等，都將使電動機處于非正常運行狀態(tài)，即異常運行狀態(tài)。概述3第一節(jié)異步電動機在非額定電壓下的運行實際電壓與額定電壓之差不超過對電動機運行是允許的，否則對電動機運行有較大影響。電動機轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，電源電壓降低，可能帶不動負載，引起電機發(fā)熱等。非額定電壓下運行需考慮：主磁通變化引起電機飽和程度的改變，對激磁電流，效率，功率因數(shù)等的影響。51.電源電壓<額定電壓，即

電源電壓↓→感應(yīng)電動勢↓，主磁通↓，勵磁電流↓→鐵耗↓。負載一定，主磁通↓→轉(zhuǎn)差率↑→轉(zhuǎn)子電流↑，轉(zhuǎn)子漏抗↑→轉(zhuǎn)子銅耗↑。6輕載：轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子銅耗較小，定子電流勵磁分量起主要作用。電源電壓↓→勵磁電流↓→定子電流↓→定子功率因數(shù)↑。同時，輕載時，鐵耗起主要作用，效率略有提高。結(jié)論：電動機輕載時，端電壓降低對電動機運行有利，它使功率因數(shù)和效率提高。實際中，可將正常運行時三角形聯(lián)接的定子繞組在輕載時改成星形聯(lián)接，以改善功率因數(shù)和提高效率。1.電源電壓<額定電壓，即7負載轉(zhuǎn)矩為額定，電壓降低使定、轉(zhuǎn)子電流大于額定值，引起繞組發(fā)熱，效率降低和功率因數(shù)變壞。規(guī)定：電動機在額定負載下運行時，電壓波動不能超過±5%額定電壓。電動機有低壓保護，電網(wǎng)電壓過低時，自動切除電機電源。1.電源電壓<額定電壓，即92.電源電壓>額定電壓，即實際電壓高于額定電壓，主磁通增加，磁路飽和程度增大，即使磁通增加不多，勵磁電流也大大增加，功率因數(shù)降低，鐵心損耗隨磁通增加而增加，效率下降，溫升提高。10第二節(jié)異步電動機在非額定頻率下的運行有時由于發(fā)電量不足或電網(wǎng)發(fā)生故障，電網(wǎng)頻率可能變化。若頻率變化不超過額定值的±1%，對電動機運行不會造成嚴(yán)重影響。但如果頻率偏差太大，則影響電動機的運行。11頻率小于額定頻率時f1→x1=2fL1→m

ImpFe，s不變，則n1→n=(1-s)n1

，轉(zhuǎn)子x2=2sfL1。13頻率小于額定頻率時14主磁通增大，鐵心飽和程度增加，勵磁電流增大很快，定子電流也增大，鐵耗和銅耗均增大，引起功率因數(shù)和效率降低。同時，電動機轉(zhuǎn)速下降，使電機通風(fēng)冷卻條件變差，溫升提高。結(jié)論：電源頻率小于額定頻率時，電動機必須減小負載，使電機在輕載下運行，防止電機過熱。頻率小于額定頻率15第三節(jié)異步電動機在不對稱電源電壓下運行分析方法：對稱分量法。只需分解為正序和負序分量，由于異步電動機定子繞組為星形無中線或三角形接法，所以電機內(nèi)不存在零序電壓、零序電流和零序磁通。17對稱正序電流→正序旋轉(zhuǎn)磁動勢→正序感生電流→正向電磁轉(zhuǎn)矩，正序轉(zhuǎn)差率為：

負序磁場反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為，負序轉(zhuǎn)差率為：第三節(jié)異步電動機在不對稱電源電壓下運行18

在負序等效電路中，經(jīng)折算后轉(zhuǎn)子等效電阻為。由于負序阻抗較小，負序電流較大，使不對稱運行的銅耗增加，效率降低，并可能引起電機過熱。另外，負序轉(zhuǎn)矩為制動轉(zhuǎn)矩，將使電機出力減小?？梢姡妱訖C在不對稱情況下運行時，性能變差，實際運行時，不允許電動機三相電流出現(xiàn)嚴(yán)重的不對稱。第三節(jié)異步電動機在不對稱電源電壓下運行19圖12－2三相異步電動機的缺相第四節(jié)異步電動機電源缺相時的運行

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斷相運行是不對稱運行的極端情況，由于負序分量的存在使電機的運行性能變差。額定負載下斷相時，斷相后存在負序轉(zhuǎn)矩，將發(fā)生停機事故；如果電機最大轉(zhuǎn)矩大于負載轉(zhuǎn)矩，電機仍可繼續(xù)運行，但轉(zhuǎn)速降低，定子和轉(zhuǎn)子